Definizione di eterotrofo
Un eterotrofo è un organismo che non può produrre il proprio cibo attraverso la fissazione del carbonio e quindi deriva il suo nutrimento da altre fonti di carbonio organico, principalmente materia vegetale o animale. Nella catena alimentare, gli eterotrofi sono consumatori secondari e terziari.
La fissazione del carbonio è il processo di conversione del carbonio inorganico (CO2) in composti organici come i carboidrati, di solito attraverso la fotosintesi. Gli organismi che possono usare la fissazione del carbonio per produrre il proprio nutrimento sono chiamati autotrofi.
Ci sono due forme di eterotrofi. I fotoeterotrofi usano la luce per l’energia, anche se non sono in grado di usare l’anidride carbonica come unica fonte di carbonio e, quindi, usano i composti organici del loro ambiente. Gli eliobatteri e alcuni proteobatteri sono fotoeterotrofi. In alternativa, i chemioeterotrofi ottengono la loro energia ingerendo fonti di energia organiche preformate come lipidi, carboidrati e proteine che sono state sintetizzate da altri organismi.
Consumando composti di carbonio ridotti, gli eterotrofi sono in grado di utilizzare tutta l’energia che consumano per la crescita, la riproduzione e altre funzioni biologiche.
Esempi di Eterotrofi
Erbivori
Gli eterotrofi che mangiano le piante per ottenere il loro nutrimento sono chiamati erbivori, o consumatori primari.
Durante la fotosintesi, molecole organiche complesse (anidride carbonica) sono convertite in energia (ATP) attraverso la respirazione cellulare. L’ATP è spesso sotto forma di carboidrati semplici (monosaccaridi), come il glucosio, e carboidrati più complessi (polisaccaridi), come l’amido e la cellulosa.
L’amido è facilmente scomposto dalla maggior parte degli animali, grazie alla presenza di un enzima secreto dalle ghiandole salivari e dal pancreas chiamato amilasi.
La cellulosa, che è un componente principale delle pareti cellulari delle piante e un carboidrato abbondante, convertito dal carbonio inorganico, è più difficile da digerire per molti animali. La maggior parte degli erbivori ha un organismo simbiotico nell’intestino, che scompone la cellulosa in una forma utilizzabile di energia.
Esempi di erbivori sono mucche, pecore, cervi e altri ruminanti, che fermentano il materiale vegetale in speciali camere contenenti gli organismi simbiotici, all’interno del loro stomaco. Gli animali che mangiano solo frutta, come gli uccelli, i pipistrelli e le scimmie, sono anch’essi erbivori, sebbene siano chiamati frugivori. La maggior parte del materiale vegetale consiste principalmente di cellulosa difficile da digerire, anche se il nettare delle piante consiste principalmente di zuccheri semplici, ed è mangiato dagli erbivori chiamati nettarivori, come colibrì, api, farfalle e falene
Carnivori
L’energia che viene trasferita attraverso la catena alimentare, inizialmente dai composti inorganici, convertiti in composti organici che vengono utilizzati come energia dagli autotrofi, viene immagazzinata all’interno del corpo degli eterotrofi chiamati consumatori primari.
L’energia che i carnivori possono usare come energia proviene principalmente dai lipidi (grassi) che l’erbivoro ha immagazzinato nel suo corpo. Piccole quantità di glicogeno (un polisaccaride del glucosio che serve come forma di immagazzinamento di energia a lungo termine) sono immagazzinate nel fegato e nei muscoli e possono essere utilizzate per l’assunzione di energia dai carnivori, anche se la fornitura non è abbondante.
I carnivori sono solitamente predatori, come consumatori secondari: eterotrofi che mangiano erbivori, come serpenti, uccelli e rane (spesso insettivori) e organismi marini che consumano zooplancton come piccoli pesci, granchi e meduse. Possono anche essere consumatori terziari, predatori che mangiano altri carnivori, come leoni, falchi, squali e lupi.
I carnivori possono anche essere spazzini, animali come gli avvoltoi o gli scarafaggi, che mangiano animali già morti; spesso si tratta di carogne (carne) di animali rimasti dall’uccisione di un predatore.
Funghi
I funghi sono organismi eterotrofi, anche se non ingeriscono il loro cibo come gli altri animali, ma si nutrono per assorbimento. I funghi hanno strutture simili a radici chiamate ife, che crescono e formano una rete attraverso il substrato di cui il fungo si nutre. Queste ife secernono enzimi digestivi, che rompono il substrato, rendendo possibile la digestione dei nutrienti.
I funghi si nutrono di una varietà di substrati diversi, come legno, formaggio o carne, anche se la maggior parte di loro si specializza su una gamma ristretta di fonti di cibo; alcuni funghi sono altamente specializzati, e sono in grado di ottenere nutrimento solo da una singola specie.
Molti funghi sono parassiti, il che significa che si nutrono di un ospite senza ucciderlo. Tuttavia, la maggior parte dei funghi sono saprobici, cioè si nutrono di materiale già morto o in decomposizione, come lettiera di foglie, carcasse di animali e altri detriti. I funghi saprobici riciclano i nutrienti dal materiale morto o in decomposizione, che diventa disponibile come nutrimento per gli animali che mangiano i funghi. Il ruolo di decompositori che i funghi hanno come riciclatori a tutti i livelli trofici del ciclo dei nutrienti è estremamente importante all’interno degli ecosistemi, anche se sono anche molto preziosi per gli esseri umani economicamente. Molti funghi sono responsabili della produzione di cibo umano, come il lievito (Saccharomyces cerevisiae), che è usato per fare pane, birra e formaggio. I funghi sono anche usati come medicine, come la penicillina.
- Autotrofi – Conosciuti anche come ‘produttori primari’, questi sono organismi che possono fissare il carbonio inorganico come fonte di energia; la maggior parte delle piante sono autotrofi.
- Piramide energetica – Il flusso di energia attraverso una catena alimentare può essere visualizzato come una piramide, poiché l’energia viene persa attraverso ogni livello.
- Livello trofico – Uno dei livelli gerarchici di una catena alimentare in un ecosistema.
- Ciclo dei nutrienti – Il movimento o lo scambio di materiale inorganico e organico nella produzione di organismi viventi.
Quiz
1. Gli eterotrofi ottengono la loro energia da:
A. Altri animali
B. Prodotti chimici ambientali
C. Luce
D. Tutto quanto sopra
2. Le alghe fotosintetizzanti sono:
A. Eterotrofe
B. Autotrofe
C. Chemotrofa
D. Nessuna delle precedenti
3. Con quale processo il carbonio inorganico (CO2) viene convertito in carbonio organico (C)? Digestione
B. Assorbimento
C. Respirazione cellulare
D. Erbivoro